Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГО-ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОЧАГОВ УСЫХАНИЯ СОСНЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГУБКИ

Битяев С.Г. 1 Чураков Б.П. 1
1 ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»
Изучена зависимость площади очагов усыхания сосны, пораженной корневой губкой, от эколого-лесоводственных факторов: лесорастительных условий, сомкнутости полога, продуктивности, возраста древостоя и степени развития очагов. Результаты исследований показали, что наибольшая площадь очагов корневой губки и очагов усыхания сосны приходится на более богатые местообитания: сосняки орляковые, снытьево-ясменниковые, крупнотравные и мелкотравные. В этих типах леса сосредоточено 74,1 % общей площади очагов корневой губки и 73,6 % площади очагов усыхания сосны. Распространение очагов усыхания сосны зависит от эколого-лесоводственных факторов. Установлено влияние на распространение очагов усыхания типов леса, лесоводственной полноты, бонитета, возраста и степени развития очагов. Во всех восьми обследованных типах леса повышение лесоводственной полноты и продуктивности древостоев достоверно приводит к увеличению общей площади очагов усыхания сосны от корневой губки. Например, в наиболее продуктивном сосняке орляковом при полноте 0,4 площадь очагов усыхания составляет 5,4 % от общей площади очагов, а при полноте 0,8 эта площадь увеличивается до 32,8 %; в высокопродуктивных древостоях I класса бонитета площадь очагов – 33,3 %, в низкопродуктивном V – всего 4,5 %. В то же время с повышением возраста древостоев площадь очагов усыхания достоверно снижается. Например, в I классе возраста в сосняке орляковом площадь очагов составляет 25,5 %, а в V – всего 4,2 %. Что касается влияния степени развития очагов на распространение корневой губки, то установлено, что наибольшая площадь очагов усыхания сосны сосредоточена в действующих, затухающих и затухших очагах – 85,9 %. Причем это характерно для всех обследованных типов леса. Незначительная площадь возникающих и формирующихся очагов усыхания (14,1 %) говорит о том, что в обследованных популяциях сосны обыкновенной зараженность деревьев корневой губки идет на спад с последующим зарастанием очагов лиственными породами и кустарниками.
очаги усыхания
корневая губка
типы леса
бонитет
полнота
возраст
1. Арефьев Ю.Ф. Энтропия как мера биоразнообразия в лесных экосистемах // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2013. № 5. С. 341–344.
2. Арефьев Ю.А., Мамедов М.М. Прогноз и контроль патогенеза в лесных экосистемах // ИВУЗ Лесной журнал. 2017. № 3. С. 61–69. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.61.
3. Татаринцев А.И. Эколого-фитопатологические особенности антропогенно нарушенных дендроценозов Средней Сибири: автореф. дис. … докт. биол. наук. Иркутск, 2018. 38 с.
4. Волченкова Г.А. Биоэкологические особенности развития фитопатогенного базидиомицета Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. и обоснование контроля пестрой ситовой гнили корней сосны: автореф. дис. … канд. биол. наук. Минск, 2017. 24 с.
5. Павлов И.Н. Значение корневых патогенов в процессах массового усыхания хвойных лесов Сибири и Дальнего Востока // Проблемы лесной фитопатологии и микологии. Материалы IX международной конференции Минск – Москва – Петрозаводск, 2015. С. 159–163.
6. Стороженко В.Г. Устойчивость лесов. Теория и практика биогеоценотических исследований. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2018. 172 с.
7. Стороженко В.Г. Микоценоз и микоценология. М.: Гриф и К, 2011. 180 с.
8. Негруцкий С.Ф. Корневая губка. М.: Агропромиздат, 1986. 196 c.
9. Рекомендации по защите хвойных пород от корневой губки в лесах европейской части России. Пушкино: ВНИИЛМ, 2001. 12 c.
10. Руководство по планированию, организации и ведению лесопатологических обследований. М.: ВНИИЛМ, 2008. 15 с.
11. Чураков Б.П., Битяев С.Г. Дифференциация и продуктивность древостоев в очагах усыхания сосны от корневой губки // Материалы ХХ международной научно-практической конференции «Fundamental and applied sciences today XX». North Chaleston, USA, 2019. C. 92–95.

Основными эколого-лесоводственными факторами, влияющими на структуру и функционирование лесных экосистем, являются лесорастительные условия, тип леса, лесоводственная полнота, продуктивность и возраст древостоев. Лесорастительные условия и тип леса, зависящие от почвенно-климатических условий, являются не только существенными лесоводственными, но и важными экологическими факторами в лесных биогеоценозах. С изменением степени сомкнутости древесного полога (полноты) в лесном фитоценозе меняются и такие экологические условия, как освещенность, влажность, температурный и ветровой режимы. Продуктивность древостоев зависит от почвенно-климатических факторов и тесно связана с сохранением биологической и экологической устойчивости лесных экосистем [1, с. 341–344; 2, с. 61–67; 3, с. 38].

Одним из важнейших биологических факторов, влияющих на устойчивость лесных экосистем, является патологический фактор. В сосновых фитоценозах функцию основного патологического фактора выполняет корневая губка Heterobasidion annosum (Fr.) Bref [4, с. 24; 5, с. 159–163; 6, с. 172]. Отличительной особенностью поражённых корневой губкой насаждений является куртинный и очаговый характер заболевания. По В.Г. Стороженко [7, с. 180], под очагом инфекции понимается участок леса (культур), где возбудитель обладает патогенностью, позволяющей ему поражать живые деревья. В.Г. Стороженко [6, с. 172] отмечает, что в древостоях сосны до возраста приспевания встречаемость корневой губки может достигать 100 %, особенно при очаговом поражении деревьев.

По С.Ф. Негруцкому [8, с. 196], очаг корневой губки – это групповое поражение деревьев с явно выраженным патологическим ослаблением и усыханием деревьев, сопровождающимся ветровалом. В соответствии с «Рекомендациями по защите хвойных пород от корневой губки в лесах европейской части России» [9, с. 12] под очагом корневой губки понимается весь таксационный выдел, в котором обнаружены пораженные деревья в количестве, достаточном для отнесения его к одной из степеней пораженности болезнью: слабая, средняя, сильная, Очаг усыхания – это площадь, занятая группой (куртиной) ослабленных, усыхающих и усохших деревьев а также площадь прогалины, возникшей вследствие ветровала и вырубки пораженных деревьев.

Наиболее типичный очаговый характер болезни характерен для сосны, так как усыхание её наступает быстрее, чем у других пород. Появление очагов усыхания начинается обычно с первых рубок ухода, когда свежие пни служат кормовой базой паразита, а затем источником инфекции. По этой причине особенно сильно способствуют поражению корневой губкой древостои, часто подвергающиеся малоинтенсивным рубкам.

Цель исследования – изучение характера влияния основных эколого-лесоводственных факторов (лесорастительных условий, лесоводственной полноты, бонитета, возраста, степени развития очагов усыхания) на распространение очагов усыхания сосны от корневой губки.

Материалы и методы исследования

Материалами для исследования послужили сосновые древостои Ульяновской области, в которых обнаружены очаги корневой губки. Фитопатологическое обследование сосновых насаждений на предмет выявления очагов корневой губки и очагов усыхания проводилось в полевой период наземным способом по маршрутным ходам в соответствии с «Рекомендациями по защите хвойных пород от корневой губки в лесах европейской части России» и «Руководством по планированию, организации и ведению лесопатологических обследований» [9, с. 12; 10, с. 15]. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием прикладной программы Excel 2010.

Результаты исследования и их обсуждение

В Ульяновской области очаги корневой губки в сосновых лесах занимают площадь 3422 га, или 1,0 % от общей площади сосновых насаждений. Очаги усыхания сосны от корневой губки занимают 830 га, или 24,3 % от общей площади очагов корневой губки. В табл. 1 представлены данные по результатам учета очагов корневой губки и очагов усыхания сосны в основных типах сосняков.

Тип сосняков определяется по преобладающим в живом напочвенном покрове растениям, например в СНЯС в покрове преобладают сныть и ясменник, Л – лишайники из рода кладония и т.д.

Таблица 1

Распределение очагов корневой губки и очагов усыхания по типам леса

п/п

Тип леса

Площадь

Очаги корневой губки

Очаги усыхания

га

%

га

%

1

Сосняк ОРЛ

765

22,4

204

26,6

2

Сосняк СНЯС

674

19,7

158

23,3

3

Сосняк КРТ

564

16,5

137

24,3

4

Сосняк МТР

533

15,6

112

21,0

5

Сосняк ЗЛРК

349

10,3

87

24,8

6

Сосняк Ч

253

7,4

62

24,5

7

Сосняк БРЗМ

241

7,1

58

24,1

8

Сосняк Л

43

1,0

12

27,8

 

Итого

3422

100

830

24,3

Примечание. Сосняки: ОРЛ – орляковый, СНЯС – снытьево-ясменниковый, КРТ – крупнотравный, МТР – мелкотравный, ЗЛРК – злаково-ракитниковый, Ч – черничный, БРЗМ – бруснично-зеленомошниковый, Л – лишайниковый.

Анализ данных табл. 1 показывает, что наибольшая площадь очагов корневой губки и очагов усыхания сосны приходится на сосняки с наилучшими лесорастительными условиями: ОРЛ, СНЯС, КРТ и МТР. Для этих типов леса характерны наиболее благоприятные для произрастания сосны типы лесных почв – слабоподзолистые супесчаные и серые лесные легкосупесчаные или слабосуглинистые с достаточным увлажнением корнеобитаемого слоя. В этих типах леса сосредоточено 74,1 % общей площади очагов корневой губки и 73,6 % площади очагов усыхания сосны. Необходимо также отметить, что в сосняках лишайниковых с наихудшими показателями плодородия (почва среднеподзолистая песчаная) и влажности почвы наблюдается сравнительно низкая зараженность сосняков корневой губкой. Площадь очагов корневой губки составляет всего 1,2 %, а очагов усыхания сосны – 0,4 % от общей площади очагов.

Изучено влияние эколого-лесоводственных факторов на распределение очагов усыхания сосны от корневой губки в различных типах леса. С этой целью был проведен двухфакторный дисперсионный анализ полученных результатов с использованием прикладной программы Excel 2010.

Важным эколого-лесоводственным фактором, влияющим на формирование и функционирование лесного фитоценоза, является полнота древостоя, регулирующая тепловой, влажностный и световой режимы в лесу. Поэтому представляет практический интерес выявление влияния лесоводственной полноты на распространение очагов усыхания сосны, пораженной корневой губкой, в различных типах леса (табл. 2).

Таблица 2

Распределение очагов усыхания сосны от корневой губки по полнотам

Тип

сосня

ков

Площадь по полнотам

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

Всего

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

ОРЛ

11

5,4

19

9,3

46

22,6

61

29,9

67

32,8

204

100

СНЯС

9

5,7

16

10,1

21

13,3

57

36,1

55

34,7

158

100

КРТ

8

5,8

12

8,8

35

25,5

39

28,5

43

31,4

137

100

МТР

7

6,2

11

9,8

24

21,5

32

28,6

38

33,9

112

100

ЗЛРК

6

6,9

8

9,3

11

12,6

27

31,0

35

40,2

87

100

Ч

4

6,5

6

9,6

10

16,1

22

35,5

20

32,3

62

100

БРЗМ

3

5,2

4

6,9

8

13,8

21

36,2

22

37,9

58

100

Л

1

8,3

2

16,6

2

16,7

3

25,0

4

33,4

12

100

Итого

49

5,9

78

9,4

157

18,9

262

31,6

284

34,2

830

100

Полученные результаты дают основание говорить о том, что по мере повышения лесоводственной полноты древостоев во всех обследованных типах сосняков увеличивается площадь усыхания деревьев, что подтверждается результатами дисперсионного анализа (Fпрак. = 19,6OFтеор. = 2,7). Например, если при полноте 0,4 в среднем по всем типам сосняков площадь очагов усыхания составляла 5,9 %, то при полноте 0,8 она увеличилась до 34,2 % от общей площади очагов, т.е. увеличение почти в 6 раз. Увеличение полноты древостоя приводит к снижению солнечной инсоляции, к повышению режима влажности почвы и атмосферы, что способствует созданию более благоприятных условий для развития корневой губки и увеличению площади очагов усыхания сосны. Кроме того, установлено, что в древостоях всех изученных полнот достоверно увеличивается площадь очагов усыхания по мере улучшения лесорастительных условий (Fпрак. = 10,7OFтеор. = 2,4).

Продуктивность древостоев является одним из существенных эколого-лесоводственных характеристик лесного фитоценоза, зависящим от таких экологических факторов, как плодородие и влажность почвы [11, с. 92–95]. Поэтому очень важно выявить зависимость площади распространения очагов усыхания сосны, пораженной корневой губкой, от продуктивности древостоев (табл. 3).

Анализ данных табл. 3 показывает, что наибольшая площадь очагов усыхания сосны приходится на высокопродуктивные древостои I и II классов бонитета (62,3 %), в древостоях IV и V классов бонитета площадь очагов усыхания составляет всего 14,4 % от общей площади. Дисперсионный анализ подтверждает достоверность увеличения площади очагов усыхания по мере повышения продуктивности древостоев (Fпрак. = 18,8OFтеор. = 2,7). В древостоях всех бонитетов достоверно увеличивается площадь очагов усыхания по мере улучшения лесорастительных условий (Fпрак. = 10,9OFтеор. = 2,3). Следовательно, более благоприятные почвенно-грунтовые условия способствуют не только повышению продуктивности древостоев, но и увеличению площади очагов усыхания.

Таблица 3

Распределение очагов усыхания сосны от корневой губки по классам бонитета

Тип

сосня

ков

Площадь по классам бонитета

I

II

III

IV

V

Всего

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

ОРЛ

68

33,3

57

27,9

49

24,0

21

10,3

9

4,5

204

100

СНЯС

48

30,4

57

36,1

32

20,2

16

10,1

5

3,2

158

100

КРТ

42

30,7

38

27,7

37

27,0

14

10,2

6

4,4

137

100

МТР

34

30,3

36

32,2

28

25,0

9

8,1

5

4,4

112

100

ЗЛРК

28

32,2

31

35,6

16

18,4

8

9,2

4

4,6

87

100

Ч

19

30,6

20

32,3

14

22,6

6

9,7

3

4,8

62

100

БРЗМ

18

31,0

16

27,6

14

24,1

7

12,1

3

5,2

58

100

Л

4

33,3

3

25,0

2

16,7

2

16,7

1

8,3

12

100

Итого

261

31,2

258

31,1

192

23,3

83

10,0

36

4,4

830

100

Одной из важных морфологических характеристик лесного фитоценоза является возраст древостоев. Изучено влияние возрастных ступеней развития сосновых древостоев (классов возраста) на распределение площади очагов усыхания от корневой губки в различных типах леса (табл. 4).

Таблица 4

Распределение очагов усыхания сосны от корневой губки по классам возраста

Тип

сосня

ков

Площадь по классам возраста

I

II

III

IV

V

Всего

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

ОРЛ

52

25,5

50

24,2

73

35,9

20

9,7

9

4,2

204

100

СНЯС

40

25,4

40

25,4

55

34,7

18

11,4

5

3,1

158

100

КРТ

37

27,0

33

24,1

49

35,8

14

10,2

4

2,9

137

100

МТР

30

26,8

27

24,1

38

33,9

15

13,4

2

1,8

112

100

ЗЛРК

22

25,3

28

32,2

21

24,1

13

14,9

3

3,5

87

100

Ч

17

27,4

19

30,6

15

24,2

9

14,4

2

3,2

62

100

БРЗМ

15

25,9

16

27,6

14

24,1

11

18,9

2

3,5

58

100

Л

3

25,0

3

25,0

2

16,7

2

16,7

2

16,6

12

100

Итого

216

26,0

216

26,0

267

32,2

102

12,3

29

3,5

830

100

Анализируя полученные результаты, можно констатировать, что возрастные этапы развития древостоев оказывают влияние на распространение корневой губки. Наибольшая площадь очагов усыхания древостоев от корневой губки приходится на молодняки I–II классов и средневозрастные древостои III класса возраста, что в сумме составляет 84,2 % от общей площади очагов. Причем наиболее сильное увеличение площади усыхания древостоев характерно для высокопродуктивных местообитаний сосны – сосняков ОРЛ, СНЯС и КРТ. В сосняках ОРЛ площадь очагов усыхания в первых трех классах возраста составляет 85,2 %, в сосняках СНЯС – 86,7 %, в сосняках КРТ – 86,9 %. Уменьшение площади очагов усыхания по мере увеличения возраста древостоев достоверно подтверждается результатами дисперсионного анализа (Fпрак. = 14,4OFтеор. = 2,7). Для древостоев всех классов возраста отмечено достоверное уменьшение площади очагов усыхания по мере ухудшения лесорастительных условий (Fпрак. = 9,2OFтеор. = 2,4). Следовательно, поражая наиболее жизнеспособную и быстро развивающуюся часть популяции сосны, корневая губка вызывает не только гибель и распад части древостоя, но и приводит к снижению устойчивости лесной экосистемы в целом.

С практической точки зрения важно выявить характер распределения площади усыхания сосны в зависимости от степени развития очагов: формирующиеся, возникающие, действующие, затухающие и затухшие. Это важно не только для понимания существующего санитарного состояния сосновых древостоев, но и для прогнозирования лесопатологической ситуации на будущее, поскольку от характера развития патологического процесса в очагах корневой губки будет зависеть судьба популяции сосны в патологически нарушенных лесных экосистемах.

В табл. 5 представлены данные по распределению площади очагов усыхания в зависимости от степени их развития в различных лесорастительных условиях.

Таблица 5

Распределение очагов усыхания по степени их развития

Тип

сосня

ков

Площадь очагов усыхания

Ов

Оф

Од

Оз

От

Всего

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

га

%

ОРЛ

2

1,0

21

10,3

58

28,4

69

33,8

54

26,5

204

100

СНЯС

2

1,3

20

12,7

46

29,1

49

31,0

41

25,9

158

100

КРТ

1

0,7

19

13,9

30

21,9

49

35,8

38

27,7

137

100

МТР

1

0,9

16

14,3

31

27,7

31

27,7

33

29,4

112

100

ЗЛРК

1

1,2

13

14,9

26

29,9

29

33,3

18

20,7

87

100

Ч

0

0

12

19,4

17

27,4

18

29,0

15

24,2

62

100

БРЗМ

0

0

8

13,8

18

31,0

22

37,9

10

17,3

58

100

Л

0

0

1

8,3

3

25,0

6

50,0

2

16,7

12

100

Итого

7

0,8

110

13,3

229

27,6

273

32,9

211

25,4

830

100

Примечание: Ов – очаг возникающий, Оф – очаг формирующийся, Од – очаг действующий, Оз – очаг затухающий, От – очаг затухший.

Данные табл. 5 указывают на то, что наибольшая площадь очагов усыхания сосны сосредоточена в действующих, затухающих и затухших очагах – 85,9 %. Причем это характерно для всех исследованных типов леса. Незначительная площадь возникающих и формирующихся очагов усыхания (14,1 %) говорит о том, что в обследованных популяциях сосны обыкновенной зараженность деревьев корневой губкой идет на спад. По нашему мнению, это связано с тем, что в лесном фонде за последние 30 лет резко сократилась площадь искусственно созданных лесных насаждений – лесных культур. По данным большинства специалистов по корневой губке, этот возбудитель болезни в наибольшей степени поражает сосновые насаждения, созданные искусственным путем, т.е. посадкой.

Таким образом, можно констатировать, что эколого-лесоводственные факторы оказывают влияние как на распространение очагов корневой губки, так и на распределение очагов усыхания сосны от этого возбудителя болезни.


Библиографическая ссылка

Битяев С.Г., Чураков Б.П. ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГО-ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОЧАГОВ УСЫХАНИЯ СОСНЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГУБКИ // Успехи современного естествознания. – 2020. – № 6. – С. 14-19;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37404 (дата обращения: 24.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074